Tetthet er vanligvis definert i masseenheter per volum. For grafen er det masse per område, dvs. overflatetetthet . Hva ville være riktig måte å beregne overflatetettheten (masse per arealeenhet) av grafen, for eksempel?
Ville det være riktig å multiplisere tettheten av grafitt med van der Waals-gapet til grafitt? / p>
Kommentarer
- La ' s fikse terminologien og gå derfra. Tetthet er gram per kubikkcentimeter. Overflaten er centimeter kvadrat per gram. Hva vil du nå?
- @MaxW hva er " tetthet " grafen i gram per centimeter kvadrat ?
- $ \ dfrac {1} {\ text {Surface Area}} = \ dfrac {\ text {gram}} {\ text {cm} ^ 2} $
- @ MaxW ok så nå hvordan skal man faktisk beregne dette " overflateareal " gitt karbon-karbon bindingslengde osv.?
- Jeg ' er fortsatt ikke sikker på hva du prøver å gjøre … // Jeg tror du ' leter etter hva enheten cellen er i et uendelig plan av grafen.
Svar
CC-lengden i grafen er l = 0,142 nm og arealet til en sekskant kan beregnes med formelen:
$ A = \ frac {3 \ sqrt {3}} {2} l ^ 2 = 0,0523 nm ^ 2 $
I hver sekskant er det to fulle karbonatomer (1/3 * 6), så overflatetettheten til ett enkelt lag er:
$ S_d = \ frac {2 * massCarbon} {A} = \ frac {2 * 1,994 × 10 ^ {- 26} Kg} {0,0523 × 10 ^ {- 18} m ^ 2} = 76,26 × 10 ^ {- 8} Kg / m ^ 2 = 7,63 × 10 ^ {- 8} g / cm ^ 2 $
Hvis du vurderer 2, 3 osv. Lag enn overflatetettheten, er det to, tre ganger osv. Overflaten tetthet av enkeltlaget.
Ytterligere merknad: Avstanden mellom lagene er h = 0,335 nm, og dens tetthet kan derfor beregnes som:
$ d = \ frac {S_d} {h} = \ frac {7.63 × 10 ^ {- 8} g / cm ^ 2} {0.335 × 10 ^ {- 7} cm} = 2.28 g / cm ^ 3 $
Dette er veldig nær den eksperimentelle verdien jeg har funnet på nettet sier at tettheten av grafen er $ 2.267 g / cm ^ 3 $
Kommentarer
- Hvilken verdi er også for grafitt …